DE4139506A1 - Rotary valve for servo steering gear - has curved slots in bore of sleeve accommodating input shaft - Google Patents

Abstract

The rotary valve has an input shaft (3) working in a sleeve (2), being for use in servo steering gear. A set of first and second curved slots (9, 10) are formed in the sleeve bore (8). One or more of the first slots (9) end shortly before the bore ends, and one or more of the second ones (10) extends to one or both ends, to form a hydraulic return connection (22). The return connections are each enclosed by the outside surface of the shaft and the second slots, so as to form sharp-edged ports. The ends of the first and second slots further from the return connections extend for the same distance in the axial direction. USE/ADVANTAGE - No sealing rings in sleeve.

Description

Die Erfindung betrifft ein Drehschieberventil und insbesondere Drehschieberventile zur Anwendung in hydraulischen Servolenkun­ gen von Kraftfahrzeugen.The invention relates to a rotary slide valve and in particular Rotary slide valves for use in hydraulic power steering gen of motor vehicles.

Derartige Drehschieberventile weisen üblicherweise eine Ein­ gangswelle auf, die meist über eine flexible Kupplung mit dem Steuerrad des Fahrzeugs verbunden ist und auf ihrer Außenseite eine Vielzahl von längs ausgerichteten, endseitig geschlossenen Schlitzen trägt, die von Stegen getrennt sind. Auf der Eingangs­ welle ist eine Hülse gelagert, die in ihrer Bohrung eine ähn­ liches Gruppe von längsverlaufenden, geschlossenen Schlitzen aufweist, welche nicht voll überdeckend auf die der Eingangs­ welle passen, d. h. die Schlitze des einen breiter als die Stege des anderen sind und so einen Satz von längs ausgedehnten Öff­ nungen definieren, die sich bei Drehungen der Eingangswelle und der Hülse gegeneinander öffnen und schließen. Such rotary slide valves usually have an on gear shaft, which usually has a flexible coupling with the Steering wheel of the vehicle is connected and on its outside a plurality of longitudinally aligned, closed at the ends Slits, which are separated by webs. On the entrance The shaft is supported by a sleeve that is similar in its bore A group of longitudinal, closed slots which does not fully cover the input wave fit, d. H. the slots of one wider than the webs of the other and are thus a set of elongated openings Define conditions that occur when the input shaft and open and close the sleeve against each other.  

Bohrungsbereiche in der Eingangswelle und der Hülse dienen zu­ sammen mit auf der Außenfläche der Hülse umlaufenden Nuten zur Kommunikation von Öl zwischen den Schlitzen der Eingangswelle und der Hülse, einer motorangetriebenen Ölpumpe und einer rech­ ten und einer linken hydraulischen Arbeitszylinderkammer, die im Lenkgetriebe eingebaut sind.Bore areas in the input shaft and sleeve serve to together with circumferential grooves on the outer surface of the sleeve Communication of oil between the slots of the input shaft and the sleeve, a motor-driven oil pump and a rech ten and a left hydraulic working cylinder chamber, which in the Steering gear are installed.

Eine in die Eingangswelle eingebaute Torsionsstange dient dazu, die Eingangswelle und die Hülse in eine neutrale, zentrierte Position zu drücken, wenn keine Kraftunterstützung erforderlich ist. Wenn der Fahrer ein Drehmoment auf das Steuerrad ausübt, biegt sich die Torsionsstange durch, wodurch eine relative Dre­ hung zwischen der Hülse und der Eingangswelle aus ihrer neutra­ len Position verursacht wird und so Öl zu der rechten und der linken Arbeitszylinderkammer gelenkt wird.A torsion bar built into the input shaft serves to the input shaft and the sleeve in a neutral, centered Push position when no power assistance is required is. When the driver applies torque to the steering wheel, the torsion bar bends, causing a relative dre hung between the sleeve and the input shaft from their neutra len position and so oil to the right and the left working cylinder chamber is steered.

Die allgemeine Funktionsweise solcher Drehschieber ist in der Technik der Servolenkungen bekannt und braucht hier nicht genau­ er beschrieben zu werden. Eine gute Beschreibung der Funktions­ weise ist in US-Patent 30 22 722 enthalten, das gemeinhin für das ursprüngliche Patent für das Drehschieber-Konzept gehalten wird.The general functioning of such rotary valves is in the Power steering technology known and does not need exactly here he to be described. A good description of the function as is contained in US Patent 30 22 722, commonly known for held the original patent for the rotary valve concept becomes.

Der für die vorliegende Erfindung nächste Stand der Technik ist in US-Patent 44 54 801 beschrieben, worin ein Ventil gezeigt ist, das geradlinige axiale Öl-Rückflußschlitze in der Innenboh­ rung der Hülse in Verbindung mit Abschlußringen erfordert, wel­ che in Bohrungen an jedem Ende der Hülse gedrückt sind, um die Schlitze zu schließen. Die geradlinigen Schlitze sind am Umfang abwechselnd als Zufuhr- und Rückflußschlitze angeordnet, wobei die Zufuhrschlitze flach genug gestaltet sind, damit die Ab­ schlußringe die Schlitze hydraulisch abdichten können, wohinge­ gen die Rückflußschlitze verhältnismäßig tiefer ausgebildet sind, um den Ölrückfluß aus der Hülse unter den Abschlußringen hindurch zu ermöglichen. The closest prior art for the present invention is in U.S. Patent 4,454,801 which shows a valve is the linear axial oil return slots in the inner bore tion of the sleeve in connection with end rings requires wel che are pressed into holes at each end of the sleeve to the Close slots. The straight slots are on the circumference alternately arranged as feed and return slots, where the feed slots are designed flat enough so that the Ab end rings can seal the slots hydraulically, whereas gene the reflux slots relatively deep are to keep the oil return from the sleeve under the end rings to allow through.  

Ein wesentliches Element der vorliegenden Erfindung beruht auf der Ausbildung von langezogenen bogenförmigen Schlitzen in der Hülse, um einen optimalen Rückflußweg für aus dem Ventil aus­ tretendes Öl zu schaffen, zusammen mit der Eliminierung der Ab­ schlußringe in der Hülse. Die Vorteile gegenüber der in US-Pa­ tent 44 54 801 beschriebenen Konstruktion können wie folgt dar­ gestellt werden:
Zunächst entfällt durch das Fehlen der Abschlußringe die Notwen­ digkeit von Bohrungen an den Enden der Hülse, wodurch eine we­ sentlich dünnere Wandkonstruktion der Hülse ermöglicht ist und darum der Außendurchmesser bei gegebenem Innendurchmesser redu­ ziert werden kann, wobei dennoch genügend Festigkeit erhalten bleibt, um den durch hydraulischen Druck während des Betriebs entstehenden Spannungen zu wiederstehen. Ebenso wird die Länge der Hülse, gemessen in axialer Richtung parallel zur Bohrung, erheblich reduziert. Der reduzierte Außendurchmesser und die reduzierte Länge der Hülse und die damit einhergehende reduzier­ te Gesamtgröße des Ventils und des Ventilgehäuses führen zu einer erheblichen Verminderung des Materialbedarfs und daher der Kosten und des Gewichts des gesamten Lenkgetriebes.An essential element of the present invention is based on the formation of elongated arcuate slots in the sleeve in order to create an optimal return flow path for oil emerging from the valve, together with the elimination of the closing rings in the sleeve. The advantages over the construction described in US Pat. No. 4,454,801 can be presented as follows:
First of all, the lack of the end rings eliminates the need for bores at the ends of the sleeve, which enables a considerably thinner wall construction of the sleeve and therefore the outer diameter can be reduced for a given inner diameter, while still maintaining sufficient strength to ensure that to withstand hydraulic pressures generated during operation. The length of the sleeve, measured in the axial direction parallel to the bore, is also considerably reduced. The reduced outer diameter and the reduced length of the sleeve and the associated reduced overall size of the valve and the valve housing lead to a considerable reduction in the material requirement and therefore the cost and weight of the entire steering gear.

Zweitens bietet die einstückige Hülse konstruktionsbedingt eine größere inhärente Verläßlichkeit im Vergleich zur dreistückigen Hülsenkonstruktion im Stand der Technik, da keine Abschlußringe benötigt werden, die sich lösen oder leck werden können. US- Patent 35 91 139 legt klar die Vorteile einer einstückigen Hülse im Hinblick auf die Verläßlichkeit der Gesamtkonstruktion dar.Second, the one-piece sleeve is designed to provide one greater inherent reliability compared to the three-piece Sleeve construction in the prior art, since no end rings needed that can come loose or leak. US Patent 35 91 139 clearly sets out the advantages of a one-piece sleeve with regard to the reliability of the overall construction.

Drittens schafft der bogenförmige Querschnitt der Rückfluß­ schlitze einen tiefen Sammelleitungsbereich, um das Öl zu sam­ meln, wenn es die letzten Steuerkanten in die Schlitze passiert, und dennoch wird das Öl durch scharfkantige Öffnungen geleitet, die eine relativ kleinere Querschnittsfläche am Punkt des Ölaus­ tritts aus der Hülse haben. Third, the arcuate cross section creates the backflow slit a deep manifold area to collect the oil if it passes the last control edges into the slots, and yet the oil is passed through sharp-edged openings, which is a relatively smaller cross-sectional area at the point of oil step out of the sleeve.  

Derartige scharfkantige Öffnungen können zweckdienlich dafür eingesetzt werden, eine geeignete, kleine Drosselung des Ölflus­ ses beim Austritt aus der Hülse zu schaffen. Es hat sich gezeigt, daß eine derartige Drosselung im Hydraulikkreis direkt hinter der letzten Steuerkante vor dem Ölrückfluß deutliche Auswirkungen auf die Reduzierung von Ventil-Zischgeräuschen haben kann, die typischerweise durch die Steuerkanten derartiger Ventile unter Bedingungen höchsten Betriebsdruckes erzeugt wer­ den (z. B. bei Parkmanövern). Es scheint, daß diese Drosselung, obwohl sie nur zu einem Anstieg des rückstaubedingten Drucks auf das Servolenkungsventil von etwa 30 bis 50 kPa führt, sich si­ gnifikant auf die Reduzierung von Kavitation, wenn das Öl die Steuerkanten passiert, auswirkt. Eine ähnliche Drosselung, die weiter stromabwärts im Hydrauliksystem angeordnet ist, d. h. näher am Punkt des letztendlichen Ölrückflusses zum Hydraulik­ reservoir, hat sich in Experimenten wesentlich weniger effektiv bei der Unterdrückung von Ventilzischen gezeigt.Such sharp-edged openings can be useful for this a suitable, small throttling of the oil flow to create it when it exits the sleeve. It has shown that such throttling in the hydraulic circuit directly clearly behind the last control edge before the oil return Effects on the reduction of valve hissing noises may have, typically through the control edges of such Who produces valves under conditions of highest operating pressure (e.g. during parking maneuvers). It seems that this throttling, although they only lead to an increase in backpressure-related pressure the power steering valve is from about 30 to 50 kPa, si significant on reducing cavitation when the oil is the Control edges happens, affects. A similar throttling that is located further downstream in the hydraulic system, d. H. closer to the point of eventual oil return to the hydraulic system reservoir, has been much less effective in experiments shown in the suppression of valve hiss.

Wie in der Technik von Servolenkungen bekannt ist, steigt der Geräuschlevel durch Ventilzischen gewöhnlich mit steigender Hydrauliköltemperatur wegen des entsprechenden Anstiegs des Dampfdrucks der Flüssigkeit. Würde eine Drosselung des Ölflusses in der Hülse beispielsweise durch eine Bohrung mit reduziertem Durchmesser im Ventilrückflußanschluß durchgeführt, so würde sich der durch eine solche Drosselung bewirkte Rückstaudruck mit ansteigender Öltemperatur dramatisch reduzieren aufgrund der erwähnten Reduzierung der Ölviskosität. Eine Bohrung mit einer Länge, die wenigstens ihrem zweifachen Durchmesser entspricht, erzeugt durch viskoseartigen Energieverlust einen Rückstaudruck aufgrund des laminaren Ölflusses in solchen Öffnungen. Wird daher eine einfache Bohrung als Öldrossel verwendet, ist der Rückstaudruck bei der Temperatur minimal, bei der tatsächlich ein maximaler Rückstaudruck erforderlich ist, um Zischgeräusche zu unterdrücken. As is known in the art of power steering, the Noise level due to valve hissing usually increases Hydraulic oil temperature due to the corresponding increase in Vapor pressure of the liquid. Would throttling the oil flow in the sleeve, for example, through a bore with reduced Diameter in the valve return connection carried out, so would the back pressure caused by such throttling increasing oil temperature dramatically due to the mentioned reduction in oil viscosity. A hole with one Length that is at least twice its diameter, creates a back pressure due to viscous energy loss due to the laminar flow of oil in such openings. Becomes therefore a simple bore used as an oil throttle is the Back pressure at the minimum temperature at which actually A maximum back pressure is required to avoid hissing noises to suppress.  

Andererseits sind die scharfkantigen Öffnungen, die durch die langgezogenen Rückflußschlitze in der Hülse geschaffen werden, wesentlich weniger viskositätsabhängig. Das heißt sie erzeugen einen nahezu konstanten Rückstaudruck für einen gegebenen Ölfluß unabhängig von der Öltemperatur. Scharfkantige Öffnungen werden im allgemeinen als Klasse von Öffnungen definiert, in denen sich die Querschnittsfläche der Öffnung schnell in Flußrichtung redu­ ziert auf eine minimale Fläche in einer einzelnen Ebene senk­ recht zur Flußrichtung und die Querschnittsfläche danach schnell ansteigt. Die Strömungsdynamik scharfkantiger Öffnungen gegen­ über loch- oder röhrenförmigen Öffnungen wird ausführlich in Büchern wie "Hydraulic Control Systems" von Herbert E. Merritt (John Wiley and Sons, Inc. 1967) behandelt und wird hier deshalb nicht weiter ausgeführt. Scharfkantige Öffnungen sind darum bei der Geräuschunterdrückung in Servolenkungsventilen bei hohen Öltemperaturen besonders wirksam, wobei eine solche Anordnung keine höheren Kosten oder gesteigerte Komplexität aufgrund der Geometrie der langgezogenen bogenförmigen Rückflußschlitze in der Hülse bedingt.On the other hand, the sharp-edged openings through the elongated reflux slots are created in the sleeve, much less dependent on viscosity. That means creating it an almost constant back pressure for a given oil flow regardless of the oil temperature. There will be sharp-edged openings generally defined as a class of openings in which the cross-sectional area of the opening quickly reduced in the flow direction adorns to a minimal area in a single plane right to the direction of flow and the cross-sectional area quickly thereafter increases. The flow dynamics of sharp-edged openings against about hole or tubular openings is detailed in Books like "Hydraulic Control Systems" by Herbert E. Merritt (John Wiley and Sons, Inc. 1967) and is therefore discussed here not continued. That's why sharp-edged openings are the suppression of noise in power steering valves at high Oil temperatures particularly effective, such an arrangement no higher costs or increased complexity due to the Geometry of the elongated arcuate backflow slots in conditional on the sleeve.

Die geradlinigen oder prismenförmigen Ölrückflußschlitze, die US-Patent 44 54 801 zeigt, können konstruktionsbedingt am Ölaus­ trittspunkt aus der Hülse keine Drosselung durch eine scharfkantige Öffnung erreichen. Tatsächlich ist die Konstruk­ tion in dieser Patentschrift darauf ausgelegt, den hydraulischen Rückstaudruck im Servolenkungsventil zu reduzieren.The straight or prismatic oil return slots that US Patent 44 54 801 shows, can be due to the construction of the oil point of emergence from the sleeve no throttling by a reach the sharp-edged opening. In fact, the construct tion in this patent designed to the hydraulic Reduce back pressure in the power steering valve.

Viertens können die langgezogenen bogenförmigen Rückflußschlitze so angeordnet werden, daß sie nur an einem Ende aus der Hülse herausreichen, im Gegensatz zu den geradlinigen Schlitzen, die Gegenstand des US-Patents 44 54 801 sind. Die letzteren Schlitze erstrecken sich notwendig durch beide Enden der Hülse aufgrund der zu ihrer Herstellung angewendeten Räumungsmethode. Wie in der Technik von Servolenkungen bekannt ist, wird der Ölfluß normalerweise nur von einer Seite der Hülse abgeführt, weswegen die bogenförmigen Schlitze, die sich nur durch ein Ende der Hülse erstrecken, vorteilhaft gegenüber der funktionell redun­ danten Anordnung in US-Patent 44 54 801 sind.Fourth, the elongated arcuate backflow slots be arranged so that they come out of the sleeve only at one end reach out, in contrast to the straight-line slots that The subject of US Pat. No. 4,454,801. The latter slots extend necessarily through both ends of the sleeve due to the clearing method used to manufacture them. As in As is known in the art of power steering, the oil flow normally only discharged from one side of the sleeve, which is why the arcuate slots that are only through one end of the  Extend sleeve, advantageous over the functional redun danten arrangement in U.S. Patent 4,454,801.

Ein anderer Gegenstand des Standes der Technik, der im Hinblick auf die vorliegende Erfindung bedeutsam scheinen könnte, ist in US-Patent 33 93 608 beschrieben, was im Unterschied zur vorlie­ genden Erfindung langgezogene bogenförmige Schlitze in der Ein­ gangswelle für axialen Ölrückfluß in Verbindung mit geradlinigen Schlitzen in der Hülse und passende Abschlußringe vorsieht. Aufgrund der Tatsache, daß die Eingangswelle axial langgezogene und darum relativ tiefere bogenförmige Rückflußschlitze auf­ weist, ergibt sich eine deutliche Verminderung der Torsionsfe­ stigkeit der Eingangswelle. Dies ist besonders wichtig beim Ausfallsicherungsbetrieb, wo die Eingangswelle das volle manu­ elle Steuerdrehmoment bei Ausfall einer Torsionsstange aufnehmen muß. Die reduzierte Torsionsfestigkeit mag bei Eingangswellen mit großem Durchmesser (typischerweise 22 bis 23 mm Durchmesser), wie in US-Patent 33 93 608 gezeigt, aufgrund der erheblichen überschüssigen Festigkeit, die in der Konstruktion derartiger Komponenten in den 60er Jahre vorhanden war, tole­ rierbar sein. Bei den modernen miniatorisierten Servolenkungs­ ventilen mit Durchmessern der Eingangswelle von typischerweise 18 bis 19 mm sind jedoch axial langgezogene Rückflußschlitze in der Eingangswelle im Hinblick auf die Torsionsfestigkeit nicht mehr hinnehmbar. Im Hinblick auf die Torsionsfestigkeit sind axial ausgedehnte Schlitze in der Hülse zum Ölrückfluß die vor­ teilhaftere Konstruktion, da diese Komponente niemals, auch nicht im Ausfallsicherungsmodus, hohen Torsionsbelastungen aus­ gesetzt ist.Another subject of the prior art, which is in view on the present invention might seem significant is in US Patent 33 93 608 described what was different from Invention elongated arcuate slots in the one gear shaft for axial oil return in connection with straight line Slits in the sleeve and suitable end rings. Due to the fact that the input shaft is axially elongated and therefore relatively deeper arcuate reflux slots shows, there is a significant reduction in Torsionsfe stability of the input shaft. This is particularly important when Failover operation where the input shaft the full manu Record all control torque if a torsion bar fails got to. The reduced torsional strength may be the case with input shafts with a large diameter (typically 22 to 23 mm Diameter) as shown in U.S. Patent 3,393,608 due to the considerable excess strength in the construction such components existed in the 1960s, tole be able to be. With modern miniaturized power steering valves with diameters of the input shaft of typically However, 18 to 19 mm are axially elongated reflux slots in the input shaft in terms of torsional strength more acceptable. In terms of torsional strength axially extended slots in the sleeve for oil backflow before more partial construction since this component never, too not in fail-safe mode, high torsional loads is set.

Die im US-Patent 35 91 139 beschriebene Vorrichtung ähnelt der in US-Patent 33 93 608 beschrieben mit Ausnahme der Tatsache, daß endseitig geschlossene bogenförmige Schlitze in der Hülse angewendet werden. Die vorherige Anordnung führt daher immer noch zu einer reduzierten Torsionsfestigkeit der Eingangswelle, was wie oben beschrieben beim Ausfallsicherungsbetrieb von Be­ deutung ist.The device described in US Patent 35 91 139 is similar to that described in U.S. Patent 3,393,608 except for the fact that closed arc-shaped slots in the sleeve be applied. The previous arrangement therefore always leads reduced torsional strength of the input shaft,  what as described above in the failover operation of Be interpretation is.

Zur Lösung der vorgenannten Schwierigkeiten wird ein Drehschie­ berventil mit einer Eingangswelle, die in einer Hülse gelagert ist, erfindungsgemäß gestaltet mit einer Gruppe von ersten und zweiten im wesentlichen bogenförmigen Schlitzen, die in einer inneren Bohrung der Hülse gebildet sind, wobei wenigstens einer der ersten Schlitze in axialer Richtung kurz vor den Enden der Bohrung endet und wenigstens einer der zweiten Schlitze sich bis zu wenigstens einem Ende der Bohrung erstreckt, um einen hydrau­ lischen Rückflußanschluß zu schaffen, welche Rückflußanschlüsse jeweils von der Außenfläche der Eingangswelle und ihrem zugehö­ rigen zweiten Schlitz begrenzt werden und eine scharfkantige Öffnung bilden, und wobei zugehörige erste und zweite Schlitze an ihren von dem jeweiligen Rückflußanschluß entfernten axialen Enden im wesentlichen die gleiche Ausdehnung in axialer Richtung haben.To solve the aforementioned difficulties, a rotary shooting Berventil with an input shaft, which is mounted in a sleeve is designed according to the invention with a group of first and second substantially arcuate slots that are in a inner bore of the sleeve are formed, at least one the first slots in the axial direction just before the ends of the Hole ends and at least one of the second slots extends up extends to at least one end of the bore to a hydrau lian reflux connection to create what reflux connections each from the outer surface of the input shaft and its associated second slot and a sharp-edged one Form opening, and with associated first and second slots at their axial away from the respective reflux connection Ends essentially the same extent in the axial direction to have.

In einer bevorzugten Ausführungsform haben die Schlitze die Form eines Kreissegments, wobei die Krümmungsradien der zweiten Schlitze größer als die Krümmungsradien der ersten Schlitze sind.In a preferred embodiment, the slots have the shape of a segment of a circle, the radii of curvature of the second Slots larger than the radii of curvature of the first slots are.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die maximale radiale Tiefe der zweiten Schlitze größer als die maximale ra­ diale Tiefe der ersten Schlitze.In a further preferred embodiment, the maximum radial depth of the second slots greater than the maximum ra the depth of the first slots.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die bogenför­ migen Rückflußschlitze mit einem relativ großen Krümmungsradius gestaltet, und die Zentren der Krümmungskreise gegenüber denen der Zufuhrschlitze axial versetzt. Dies hat zur Folge, daß die äußere radiale Eindringtiefe der Rückflußschlitze begrenzt wird, welche natürlich länger sind als die Zufuhrschlitze. Hülsen mit bogenförmigen Schlitzen an der Innenbohrung können leicht in Massenproduktion mit Fräsmaschinen hergestellt werden, bei­ spielsweise mit Maschinen von dem in US-Patent 71 54 145 be­ schriebenen Typ. Verschiedene Schlitz-Krümmungsradien und Zen­ tren der Krümmungskreise von Rückfluß- und Zufuhrschlitzen kön­ nen einfach durch zweifache Bearbeitung des Teils in zwei Fräs­ maschinen hergestellt werden. Bei einer Hülse mit acht Schlitzen beispielsweise kann die erste Fräsmaschine die vier langen Rück­ flußschlitze mit großem Krümmungsradius und die zweite Maschine die vier kürzeren Zufuhrschlitze mit geringerem Krümmungsradius herstellen.In a further preferred embodiment, the are arch-shaped reflux slots with a relatively large radius of curvature designed, and the centers of the circles of curvature against those the feed slots axially offset. As a result, the the outer radial penetration depth of the reflux slots is limited, which of course are longer than the feed slots. Sleeves with arcuate slots on the inner bore can be easily in Mass production using milling machines  for example, with machines of the type described in US Pat. No. 7,154,145 written type. Different slot curvature radii and zen tren the circles of curvature of return and feed slots by simply machining the part twice in two routers machines are manufactured. For a sleeve with eight slots for example, the first milling machine can have the four long backs river slots with a large radius of curvature and the second machine the four shorter feed slots with a smaller radius of curvature produce.

Die Wirkung des erfindungsgemäßen Drehschiebers wird durch Er­ halten der erwähnten, nicht voll überdeckenden Beziehung zwi­ schen Hülsenschlitzen und Wellenschlitzen über die ganze Länge der Steuerkanten jener Schlitze maximal. Dies wird in der vor­ liegenden Erfindung dadurch erreicht, daß die vom zugehörigen Rückflußanschluß abgewandten Enden von Hülsen- und Wellenschlit­ zen axial zueinander ausgerichtet sind. Jede nicht vollständige Ausrichtung dieser Enden von zugehörigen Hülsen- und Wellen­ schlitzen bewirkt eine Verkürzung der effektiven Steuerlänge des Ventils und würde daher sein Ansprechen vermindern.The effect of the rotary valve according to the invention is by Er maintain the mentioned, not fully covering relationship between sleeve slots and shaft slots over the entire length the control edges of those slots maximum. This will be in the front lying invention achieved in that the associated Reflux connection opposite ends of sleeve and wave slide zen are aligned axially to each other. Any not complete Align these ends of associated sleeves and shafts slitting shortens the effective control length of the Valve and would therefore reduce its response.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläu­ tert; es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the figures tert; show it:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Drehschieberventilanord­ nung; Fig. 1 a cross section through a voltage Drehschieberventilanord;

Fig. 2 eine Vergrößerung des Bereichs A aus Fig. 1; FIG. 2 shows an enlargement of area A from FIG. 1;

Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2, aber mit den wesent­ lichen Merkmalen aus der in US-Patent 44 54 801 be­ schriebenen Vorrichtung; und Fig. 3 is a view similar to Figure 2, but with the essential features from the device described in US Pat . No. 4,454,801. and

Fig. 4 eine Vergrößerung des zu Fig. 2 äquivalenten Bereichs, der aber gemäß US-Patent 35 91 139 gestaltet ist. Fig. 4 is an enlargement of the area equivalent to Fig. 2, but which is designed according to US Patent 35 91 139.

Fig. 1 zeigt eine Drehschieberventilanordnung 1 und Fig. 2 den Bereich A der Ventilanordnung. Die Ventilanordnung 1 weist als Hauptkomponenten eine Hülse 2, eine Eingangswelle 3, ein Ritzel 4 und eine Torsionsstange 5 auf, welche die Eingangswelle 3 und das Ritzel 4 nachgiebig verbindet. Zusammen mit einer Vielzahl von Dichtungen, Stiften, Schellen und Lagern ist die Ventilan­ ordnung 1 in einem Ventilgehäuse 5 untergebracht, welches mit dem Gehäuse 7 des Zahnstangenlenkgetriebes verschraubt ist.2 Fig. 1 shows a rotary valve assembly 1 and Fig. Region A of the valve assembly. The main components of the valve arrangement 1 are a sleeve 2 , an input shaft 3 , a pinion 4 and a torsion bar 5 , which flexibly connects the input shaft 3 and the pinion 4 . Together with a variety of seals, pins, clamps and bearings, the Ventilan arrangement 1 is housed in a valve housing 5 , which is screwed to the housing 7 of the rack and pinion steering gear.

Für die vorliegende Erfindung ist nur die spezielle Funktions­ weise der Ventilanordnung 1 von Bedeutung, soweit sie die Me­ thode des Ölrückflusses aus der Ventilanordnung in das Hydrau­ likreservoir betrifft. Daher wird, wie schon zuvor erwähnt, hier keine allgemeine Beschreibung der Funktionsweise der Ventilan­ ordnung gegeben.For the present invention, only the special function of the valve arrangement 1 is of importance insofar as it relates to the method of the oil return flow from the valve arrangement into the hydraulic reservoir. Therefore, as already mentioned, no general description of the operation of the valve arrangement is given here.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Hülse mit sechs Schlitzen ausgeführt und hat darum am Umfang der Bohrung 8 drei Zufuhr­ schlitze 9 und drei Rückflußschlitze 10. Diese Zufuhr- und Rück­ flußschlitze sind abwechselnd zwischen sechs Schlitzen 11 der Eingangswelle mit nicht vollständiger Überdeckung angeordnet, wie in der zuvor beschriebenen Technik von Drehschiebern üblich.In this embodiment, the sleeve is designed with six slots and therefore has three feed slots 9 and three return slots 10 on the circumference of the bore 8th These feed and return flow slots are alternately arranged between six slots 11 of the input shaft with incomplete coverage, as is customary in the rotary valve technology described above.

Die Zufuhrschlitze 9 sind als übliche bogenförmige, endseitig geschlossene Schlitze ausgeführt, die bogenförmigen Rückfluß­ schlitze 10 hingegen langgezogen gestaltet, wodurch ein Ölrück­ fluß 12 mit axialem Austritt aus der Hülse über eine Drosselung an den scharfkantigen Öffnungen 13 geschaffen wird. Die scharf­ kantigen Öffnungen 13 werden gebildet, indem die bogenförmigen Schlitze 10 den axialen Rand 14 der Hülse 2 nahe am Außendurch­ messer 22 der Eingangswelle 3 aber innerhalb des Hülsenmantels 15 schneiden. Der Ölrückfluß 12 läuft über die große ringförmige Kammer 16, die den Hülsenmantel 15 und das Ritzel 4 trennt, und durch den Rückflußanschluß 22, 13 zum Öldurchlaß 17 aus dem Ventilgehäuse 6 ab. The feed slots 9 are designed as a conventional arcuate, closed-end slots, the arcuate return flow slots 10, however, designed elongated, whereby an oil return flow 12 is created with an axial outlet from the sleeve via a throttle at the sharp-edged openings 13 . The sharp-edged openings 13 are formed by the arcuate slots 10 the axial edge 14 of the sleeve 2 close to the outer diameter 22 of the input shaft 3 but cut within the sleeve shell 15 . The oil return flow 12 runs through the large annular chamber 16 , which separates the sleeve casing 15 and the pinion 4 , and through the return flow connection 22 , 13 to the oil passage 17 from the valve housing 6 .

Die durch die scharfkantigen Öffnungen 13 ausgeübte hydraulische Drosselung bewirkt, daß eine Druckdifferenz über diese Öffnungen erzeugt wird, wenn das Öl diese passiert, und dadurch einen zusätzlichen Rückstaudruck, der auf dem gesamten Hydraulikkreis vor diesen Öffnungen wirkt, d. h. bis zurück zur Hydraulikpumpe. Die Geometrie dieser scharfkantigen Öffnungen ergibt sich aus der Bogenform der Rückflußschlitze 10 und bewirkt, wie zuvor erläutert, daß der Betrag dieses zusätzlichen Rückstaudrucks relativ unabhängig von der Öltemperatur ist und darum eine idea­ le, kostengünstige Methode zur Reduzierung von Ventilzischgeräu­ schen darstellt, die typischerweise aufgrund von Ölkavitation bei hohen Temperaturen auftreten.The hydraulic throttling exerted by the sharp-edged openings 13 causes a pressure difference across these openings when the oil passes through them, and thereby an additional back pressure which acts on the entire hydraulic circuit in front of these openings, ie back to the hydraulic pump. The geometry of these sharp-edged openings results from the arc shape of the backflow slots 10 and, as previously explained, causes the amount of this additional back pressure to be relatively independent of the oil temperature and therefore represents an ideal, inexpensive method for reducing valve hissing noises, which are typically due to of oil cavitation occur at high temperatures.

Aus den Fig. 1 und 2 ist auch ersichtlich, daß die Rückfluß­ schlitze 10 in der Hülse 2 einen größeren Krümmungsradius und nach rechts versetzte Mittelpunkte der Krümmungskreise gegenüber den bogenförmigen Zufuhrschlitzen 9 aufweisen, während sie an der vom Rückflußanschluß 22, 13 abgewandten Seite die gleiche axiale Ausdehnung haben. Wie erwähnt ermöglicht dies, daß die Rückflußschlitze 10 den axialen Rand 14 der Hülse 2 durchschnei­ den, und zwar nahe am Außendurchmesser 22 der Eingangswelle 3, wobei die Schlitze 10 dennnoch auf eine nahezu gleiche Tiefe wie die Zufuhrschlitze 9 beschränkt bleiben. Die Festigkeit der Hülse 2 wird daher nicht beeinträchtigt.From Figs. 1 and 2 it can also be seen that the reflux slots 10 in the sleeve 2 have a larger radius of curvature and offset centers of the curvature circles to the right relative to the arcuate feed slots 9 , while on the side facing away from the reflux connection 22 , 13 the same have axial expansion. As mentioned, this enables the return flow slots 10 to cut through the axial edge 14 of the sleeve 2 , namely close to the outer diameter 22 of the input shaft 3 , the slots 10 remaining limited to an almost same depth as the feed slots 9 . The strength of the sleeve 2 is therefore not affected.

In den Fig. 3 und 4 sind die Komponenten, die denen aus Figu­ ren 1 und 2 entsprechen, aber gemäß den US-Patenten 44 54 801 und 35 91 139 ausgeführt sind, mit gleichen Bezugszeichen ver­ sehen, so daß die konstruktiven Unterschiede zwischen dem Stand der Technik und der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Er­ findung leicht erkennbar sind.In FIGS. 3 and 4, the components corresponding to those ren from Figu 1 and 2 correspond, but the US-patents are executed 44 54 801 and 35 91 139 according to see with the same reference numerals ver so that the structural differences between the State of the art and the embodiment according to the present invention are easily recognizable.

Im Fall von Fig. 3 ist zu erkennen, daß die Rückflußschlitze 10 geradlinig sind und der axiale Ölrückfluß unter den Abschlußrin­ gen 18 durch lange und schmale Durchlässe 19 stattfindet. Wie zuvor erläutert sind die Durchlässe 19 nicht dazu ausgelegt, durch ihre Öffnungen einen Rückstaudruck auf das Ventil zu schaffen, um Geräusche durch Kavitation zu vermindern (in der Tat bewirken sie das Gegenteil). Wenn diese Durchlässe hinrei­ chend schmal ausgebildet werden, um einen derartigen Rückstau­ druck zu erzeugen, wären sie bei weitem zu stark viskositäts­ abhängig, um bei hohen Öltemperaturen eine hinreichend Reduktion des Ventilzischens zu erreichen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß diese Durchlässe in die Klasse der zuvor erwähnten röhren­ förmigen Öffnungen fallen.In the case of Fig. 3 it can be seen that the backflow slots 10 are rectilinear and the axial oil backflow takes place under the final rings 18 through long and narrow passages 19 . As previously discussed, the passages 19 are not designed to create back pressure on the valve through their openings to reduce cavitation noise (in fact, they do the opposite). If these passages are made sufficiently narrow to generate such a back pressure, they would be far too strongly dependent on viscosity to achieve a sufficient reduction in valve hiss at high oil temperatures. This is due to the fact that these passages fall into the class of the aforementioned tubular openings.

Im Fall von Fig. 4 wird das Öl über die langgezogenen bogenför­ migen Schlitze 20 in der Eingangswelle 3 zurückgeführt. Die nicht langgezogen ausgebildeten Schlitze 21 kommunizieren mit der Ölzufuhr, während die endseitig geschlossenen, bogenförmigen Schlitze 23 in der Hülse 2 mit den Hydraulikzylinderanschlüssen verbunden sind. Es ist offensichtlich, daß die Funktionsweise dieses Drehschieberventils sich wesentlich von der vorliegenden Erfindung oder der Vorrichtung des US-Patents 44 54 801 aus Fig. 3 unterscheidet. Fig. 3 macht die Impraktikabilität des Einsatzes von langgezogenen, bogenförmigen Rückflußschlitzen in der Eingangswelle aufgrund des signifikanten Verlustes an Tor­ sionsfestigkeit dieser Komponente deutlich.In the case of Fig. 4, the oil is returned through the elongated bogenför shaped slots 20 in the input shaft 3 . The non-elongated slots 21 communicate with the oil supply, while the arcuate slots 23 in the sleeve 2 , which are closed at the ends, are connected to the hydraulic cylinder connections. It is obvious that the operation of this rotary slide valve differs significantly from the present invention or the device of US Pat. No. 4,454,801 from FIG. 3. Fig. 3 shows the impracticability of the use of elongated, arcuate return slots in the input shaft due to the significant loss of Tor sion resistance of this component clearly.

Claims (6)

1. Drehschieberventil mit einer Eingangswelle (3), die in einer Hülse (2) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe von ersten und zweiten im wesentlichen bogenförmigen Schlitzen (9, 10) in der inneren Bohrung (8) der Hülse (2) gebildet ist, wobei wenigstens einer der ersten Schlitze (9) in axialer Richtung kurz vor den Enden der Bohrung endet und wenigstens einer der zweiten Schlitze (10) sich bis zu we­ nigstens einem Ende der Bohrung (8) erstreckt, um einen hy­ draulischen Rückflußanschluß (13, 22) zu schaffen, welche Rückflußanschlüsse jeweils von der Außenfläche der Eingangs­ welle mit ihren zugehörigen zweiten Schlitzen (10) begrenzt werden und eine scharfkantige Öffnung (13) bilden, und wobei zugehörige erste und zweite Schlitze (9, 10) an ihren von dem jeweiligen Rückflußanschluß (13, 22) entfernten axialen Enden im wesentlichen die gleiche Ausdehnung in axialer Richtung haben.1. Rotary slide valve with an input shaft ( 3 ) which is mounted in a sleeve ( 2 ), characterized in that a group of first and second substantially arcuate slots ( 9 , 10 ) in the inner bore ( 8 ) of the sleeve ( 2nd ) is formed, wherein at least one of the first slots ( 9 ) ends in the axial direction just before the ends of the bore and at least one of the second slots ( 10 ) extends to at least one end of the bore ( 8 ) to a hy draulic To create reflux connection ( 13 , 22 ), which reflux connections are each limited by the outer surface of the input shaft with its associated second slots ( 10 ) and form a sharp-edged opening ( 13 ), and with associated first and second slots ( 9 , 10 ) their axial ends remote from the respective reflux connection ( 13 , 22 ) have essentially the same extent in the axial direction. 2. Drehschieberventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen Schlitze (9, 10) die Form eines Kreis­ segments haben.2. Rotary slide valve according to claim 1, characterized in that the arcuate slots ( 9 , 10 ) have the shape of a circular segment. 3. Drehschieberventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelpunkte der Krümmungskreise der zweiten Schlit­ ze (10) gegenüber den Mittelpunkten der Krümmungskreise der ersten Schlitze (9) axial versetzt sind.3. Rotary slide valve according to claim 2, characterized in that the centers of the circles of curvature of the second slot ( 10 ) are axially offset from the centers of the circles of curvature of the first slots ( 9 ). 4. Drehschieberventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsradien der zweiten Schlitze (10) größer als die Krümmungsradien der ersten Schlitze (9) sind.4. Rotary slide valve according to claim 2, characterized in that the radii of curvature of the second slots ( 10 ) are greater than the radii of curvature of the first slots ( 9 ). 5. Drehschieberventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale radiale Tiefe der zweiten Schlitze (10) größer als die maximale radiale Tiefe der ersten Schlitze (9) ist.5. Rotary slide valve according to claim 1, characterized in that the maximum radial depth of the second slots ( 10 ) is greater than the maximum radial depth of the first slots ( 9 ). 6. Drehschieberventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Schlitze (9) als Zufuhrschlitze für das Ven­ til gebildet sind.6. Rotary slide valve according to claim 1, characterized in that the first slots ( 9 ) are formed as feed slots for the Ven valve.